Genetyka 11.LEK.D6.6.54

Wyklady:
Genetyka wirusów i bakterii. Zależność genotyp-fenotyp. Dziedziczenie mendlowskie cech warunko-wanych jedno-, dwu- i wielogenowo. Determinacja płci, jej zaburzenia, dziedziczenie sprzężone z płcią. Dziedziczenie niemendlowskie i warunkowane nim choroby. Ludzkie aneuploidie. Mutacje dynamiczne. Hemofilia i in. zaburzenia krzepliwości krwi. Genetyczna determinacja pigmentacji skóry, oczu i włosów – zastosowanie w medycynie sądowej. Immunogenetyka. Genetyczne choroby metaboliczne.
Genetyka kliniczna: Uwarunkowania genetyczne chorób dziedzicznych – sposoby dziedziczenia mendlowskie i niemendlowskie. Choroby autosomalne: dominujące – na przykładzie pląsawicy Huntingtona, zespołu Marfana, achondroplazji. Uwarunkowania genetyczne chorób dziedzicznych sprzężonych z chromosomem X: dominujących – na przykładzie zespołu Retta, recesywnych – na przykładzie DMD i daltonizmu. Choroby dziedziczone mitochondrialnie – na przykładzie LHON i MELAS
Ćwiczenia:
1. Dziedziczenie mendlowskie. Pojęcia – allel; fenotyp; genotyp; homozygota; heterozygota; allel: dominujący, rescesywny, o niepełnej dominacji, współdominujący, letalny, subletalny; locus/loci; pokolenie rodzicielskie P; pokolenia potomne Fn; odmiana/rasa/czysta linia; krzyżowanie: wsteczne, testowe, mendlowskie; szachownica/kwadrat Punneta. Prawa Mendla. Epistaza. Zajęcia praktyczne: Sprawdzenie zdolności odczuwania smaku PTC. Rozwiązywanie zadań z zakresu genetyki mendlowskiej.
2. Determinacja płci i dziedziczenie sprzężone z płcią. Pojęcia - autosomy i allosomy; płeć homo- i heterogametyczna; krzyżówka odwrotna. Determinacja płci u ssaków. Aberracje liczby chromosomów płci u człowieka. Losowa inaktywacja chromosomu X, ciałko Barra. Dziedziczenie sprzężone i związane z płcią. Zajęcia praktyczne: Rozwiązywania zadań dotyczących dziedziczenia sprzężonego i związanego z płcią.
3. Dziedziczenie cech ilościowych i wielogenowych u ludzi. Dziedziczenie cech ilościowych i wielogenowych jako wynik współdziałania genów nieallelicznych. Wpływ środowiska na fenotyp determinowany poligenami. Odziedziczalność.
Zajęcia praktyczne: Rozwiązywanie zadań dotyczących dziedziczenia cech ilościowych i wielogenowych.
4. DNA jako substancja dziedziczna. Cechy substancji dziedzicznej. Doświadczenia, które dowiodły, że DNA jest substancją dziedziczną: Griffitha, 1928; Avery’ego, MacLeoda i McCarty’ego, 1944; Hersheya i Chase, 1952. Ludzki genom: jądrowy i mitochondrialny, ich wielkości, sekwencje unikalne i powtarzające się, kodujące i niekodujące. Zajęcia praktyczne: Izolacja własnego DNA wg protokołu producenta Zestawu do izolacji DNA z wymazów
5. Rodowody. Zasady zbierania wywiadu rodzinnego i rysowania rodowodów; symbole używane w rodowodach. Zajęcia praktyczne: Rozwiązywanie zadań dotyczących rysowania rodowodów i określania genotypów osób podanych w rodowodzie.
6. Mutacje i mutageny. Mutacje i ich rodzaje - mutacje spontaniczne i indukowane (mutageny fizyczne, chemiczne, biologiczne); mutacje genowe (substytucje: tranzycje, transwersje; insercje/delecje; mutacje synonimiczne, zmiany sensu, nonsens, nonstop, zmiany ramki odczytu), chromosomowe (delecje, duplikacje, inwersje, translokacje), genomowe (eu- i aneuploidie; monosomie, trisomie); mutacje somatyczne i germinalne. Typy uszkodzeń DNA – kowalencyjne uszkodzenia zasad, brak parowania zasad, pęknięcia nici, wiązania poprzeczne. Gen CCR5 – mutacja CCR5-Δ32 i związana z nim odporność na zakażenie wirusem HIV-1. Zajęcia praktyczne: Genotypowanie genu CCR5 met. PCR.
7. Mutacje i mutageny cd. Systemy naprawy DNA i choroby człowieka spowodowane ich dysfunkcją. Specyficzność działania mutagenów. Skutki mutacji nonsens. Mutacje zaburzające splicing. Mutacje dynamiczne - poślizg polimerazy, niestabilne powtórzenia trinukleotydowe w obrębie sekwencji kodującej i poza nią (w UTRach i intronach), pląsawica Huntingtona, epigenetyka w zespole kruchego chromosomu X. Mutacje spowodowane transpozycją elementów ruchomych – insercyjna mutageneza, delecje i duplikacje spowodowane niealleliczną rekombinacją elementów powtórzonych. Powtórzenia jako gorące miejsca mutacji; rekombinacja między powtórzeniami odwróconymi - inwersje, między prostymi powtórzeniami - delecje i duplikacje; mechanizmy duplikacji – rekombinacja między powtórzeniami nieallelicznymi, poślizg replikacyjny, retrotranspozycja. Systemy naprawy DNA i choroby człowieka spowodowane ich dysfunkcją. Zajęcia praktyczne: Elektroforeza i analiza produktów PCR otrzymanych na poprzednim ćwiczeniu. 2) Genotypowanie polimorfizmu rs7903146 genu TCF7L2 (jeśli nie zostało przeprowadzone na ćw. 4). 3) Rozwiązywanie testu sprawdzającego wiedzę.
8. Genetyka populacyjna. Prawo Hardy’ego-Weinberga. Zasady wyliczania częs-tości alleli i sprawdzania stanu równowagi populacji. Efekt założyciela. Genetyka ludzkich populacji. Zajęcia praktyczne: Wyliczenie częstości alleli z danych testowania smaku PTC. 3) Rozwiązywanie zadań z genetyki populacyjnej.
9. Genetyka kliniczna I. Aberracje chromosomowe - aberracje liczby chromoso-mów, aberracje struktury chromosomów, inne aberracje chromosomowe, cytogenetyczne i molekularne metody identyfikacji aberracji chromoso-mowych. Diagnostyka prenatalna - diagnostyka obrazowa, amniopunkcja, biopsja kosmówki, kordocenteza, badanie wolnego płodowego DNA.
Badania przesiewowe - badania przesiewowe prenatalne, badania przesiewowe u noworodków, badania przesiewowe u osób dorosłych. Choroby metaboliczne. Wrodzone wady rozwojowe - aberracje chromosomowe jako przyczyna wrodzonych wad rozwojowych, wady cewy nerwowej, teratogeny i skutki ich działania, mnogie wady rozwojowe, dysmorfologia – podstawowe nazewnictwo. Rodzinne występowanie powszechnych chorób wieku dorosłego - cukrzyca, choroba Alzheimera, choroba Huntingtona, hipercholesterolemia. Aspekty poradnictwa genetycznego w diagnostyce prenatalnej- treść ustawy.
Zajęcia praktyczne: Przypadki kliniczne: zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół Pataua, zespół Turnera, zespół di George'a, zespół monosomii 1p36, dysplazje szkieletowe, fenyloketonuria, mukowiscydoza, zespół Kabuki, zespół Cornelii de Lange, płodowy zespół alkoholowy, choroba Huntingtona.
10. Genetyka kliniczna II. Typowe dziedziczenie jednogenowe - dziedziczenie autosomalne dominujące; dziedziczenie autosomalne recesywne; dziedziczenie sprzężone z X recesywne; dziedziczenie sprzężone z X dominujące; dzie-dziczenie sprzężone z Y (holandryczne). Nietypowe dziedziczenie jednogenowe - mutacje dynamiczne, dziedziczenie pseudoautosomalne, dziedziczenie autosomalne dominujące ograniczone do jednej płci, dziedziczenie pseudodominujące: dziedziczenie sprzężone z chromosomem X dominujące, letalne dla płci męskiej; rodzicielskie piętnowanie genomowe. Choroby genetyczne o innym mechanizmie dziedziczenia - choroby mitochondrialne. Zaburzenia różnicowania płci. Genetyka nowotwo-rów - geny supresorowe, geny zaangażowane w procesy naprawy DNA, onkogeny. Aspekty poradnictwa genetycznego w onkologii. Zajęcia praktyczne: Przypadki kliniczne: zespół Marfana, achondroplazja, zespół Retta, dystrofia mięśniowa Duchenne'a, niedokrwistość sierpowato krwinkowa, choroba Wilsona, LHON (dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego Lebera), zespół łamliwego chromosomu X, dystrofia miotoniczna, choroba Huntingtona, zespół Swyera, neurofibromatoza typu 1, dziedziczny rak piersi, dziedziczny rak jelita grubego.